Abstract

Nitriitti-inhibiittori on eräänlainen tehokkain korroosiota estävä lisäaine, jota käytetään teräsbetonissa. Tässä artikkelissa selvitettiin nitriitin inhibointimekanismia ja fysikaalista ominaisuutta betonissa. Lisäksi esitettiin yhteenveto viimeaikaisesta edistyksestä ja käyttöolosuhteista kotimaassa ja ulkomailla. Samalla ehdotetaan vastaavia menetelmiä nitriitti-ionipitoisuuden havaitsemiseksi. Lisäksi esiteltiin betoniterästangon korroosiosuojausta koskeva estokäytäntö. Betonissa olevien nitriitti-ionien pitkäaikainen estovaikutus saatiin, kun n()/n(Cl-)-suhteet olivat betonissa kynnysarvojen yläpuolella. Lopuksi vahvistettiin, että n()/n(Cl-):n kriittinen molaarisuhde kasvoi nitriitti-ionin eripituisen pitoisuuden, suuremman katodin ja anodin pinta-alasuhteen kasvaessa teräspalkissa.

1. Johdanto

Tyypillisesti betonin huokosliuoksen sisältämät hydroksidi-ionit tekevät betonin pH:sta yli 12,0. Emäksisessä ympäristössä terästangon pinnalle muodostuu helposti 20Å – 60Å paksuinen passivointikalvo, joka toimii esteenä aggressiivisten lajien tunkeutumista vastaan ja tarjoaa kemiallisen ja fysikaalisen suojan upotetulle raudoitustangolle. Kloridisuola ja karbonatisoituminen voivat helposti tuhota passivointikalvon ja aiheuttaa terästankojen korroosiota. Näin ollen betonissa olevan teräksen korroosion torjumiseksi on usein käytetty korroosionestoaineiden lisäämistä betoniin, jota pidetään tehokkaana ja taloudellisena menetelmänä teräsbetonirakenteiden korroosion välttämiseksi tai viivästyttämiseksi.

Betonia, johon on sekoitettu nitriittikorroosionestoainetta, käytetään suojaamaan betonissa olevaa terästä. Tämän menetelmän käytöstä on runsaasti raportteja kotimaassa ja ulkomailla . Nitriitti on paras korroosionestoaine. Sitä käytetään eniten ja suurimmissa määrissä. Nitriittikorroosionestoaine voi viivästyttää passivointikalvon rikkoutumisaikaa ja hidastaa betonissa olevan terästangon korroosionopeutta. Mitattuaan teräsbetonirakenteiden potentiaalia, johon sisältyi kymmeniä terästangon korroosionestoaineita, kuten fosfaattia, sinkkioksidia, glukonaattia ja nitriittiä, joita käytetään yleisesti tekniikassa, Gonzalez et al. katsoivat, että kalsiumnitriitillä on paras korroosionkestävyys. Myös Berke et al. olivat yhtä mieltä siitä, että yleisimmin käytetty korroosionestoaine on kalsiumnitriitti, koska sillä on erinomaiset korroosionesto-ominaisuudet ja se vaikuttaa hyvänlaatuisesti betonin ominaisuuksiin. Korroosionestoainetta, jonka pääkomponentti on nitriitti, on käytetty tuhansissa pysäköintirakennuksissa, offshore-lautoilla ja maanteillä Japanissa, Euroopassa ja muissa maissa. Myös kiinalainen ”Technical Standard for the Use of Reinforced Concrete Corrosion Preventers” (YB/T9231-98) perustuu kalsiumnitriittiin. Kansallisen metallurgisen rakennustutkimuslaitoksen kehittämää RI-1-tyyppistä inhibiittoria on käytetty sadoissa hankkeissa eri puolilla maailmaa. Yleisesti voidaan todeta, että teräsbetonihankkeissa käytetyt korroosionestoaineet ovat edelleen nitriittikomponenttien hallitsemia.

2. Nitriittikorroosionestoaineen mekanismi

Anodisen tyyppisenä terästangon korroosionestoaineena nitriitti muodostaa tiheän passivointikalvon hapettamalla rauta-atomit terästangon pinnalla, mikä estää terästangon pinnan anodisen reaktion. Korroosion estomekanismi teräsbetonissa on se, että sähkökemiallinen reaktio Fe2+:n ja Fe2+:n välillä muodostaa teräksen pinnalle Fe2O3-passivointikalvon, joka voi hidastaa teräksen korroosiota estämällä elektronien häviämisen sen jälkeen, kun rauta-atomit jatkavat liukenemistaan.

Kun betonissa on suuri pitoisuus , tapahtuu kemiallisia reaktioita (1)(2), jotka estävät korroosioreaktion ja suojaavat terästankoja. Kun nitriitti-ionikonsentraatio on alhainen, terästangon pinta ei pysty muodostamaan riittävää passivointikalvoa, joten ruosteen estävä vaikutus heikkenee tai katoaa. Nitriitti on anodinen passivointikalvotyyppi, joka voi estää passivointikalvossa olevien mikrokorroosiokohtien muuttumisen stabiiliksi pistesyöpymäksi. Lisäksi nitriitti ei muuta passivointikalvon kiderakenteita ja elektronisia ominaisuuksia, eli passivointikalvo on edelleen amorfinen n-tyypin puolijohde. Faasikalvo kiihdyttää kalvon kasvunopeutta, lisää passivointikalvon pinnan γ-FeOOH-pitoisuutta, parantaa passivointikalvon pintaa, tekee siitä tasaisemman ja sillä on merkittävä estävä vaikutus makrosolujen korroosioon .

3. Nitriittikorroosionestoaineen yleiset ominaisuudet

Nitriittilajeilla on suuri vaikutus sementtimassan kovettumisaikaan, mikä rajoittaa joidenkin nitriittikorroosioinhibiittoreiden käyttöä betonitekniikassa. Tulokset osoittavat, että sementtipasta, jonka vesi-sementtisuhde on 0,3, saa aikaan nopean kovettumisen, kun kalsiumnitriitin tai magnesiumnitriitin pitoisuus on 4 %; nopea kovettuminen tapahtuu, kun kaliumnitriitin määrä on 2 %; litiumnitriitti, natriumnitriitti ja vismuttinitriitti voivat saavuttaa 10 % . Toisaalta natriumnitriitti kiihdyttää alkali-aggregaattireaktiota lisäämällä alkalipitoisuutta betonin huokosliuoksessa; litiumnitriitillä ei ole ainoastaan hyvä ruosteen kestävyys, vaan se myös estää alkali-aggregaattireaktion esiintymisen. Kalsiumnitriitillä on alhainen hinta ja erinomainen ruosteenestovaikutus, ja sillä on tietty varhaislujuusvaikutus, mutta se lyhentää kovettumisaikaa ja lisää kutistumismuodonmuutosta. .

4. Nitriitin korroosionestoaineen korroosionesto

4.1 . Korroosionesto klorideja sisältävässä betonissa

Nykyisin nitriittikorroosionestoaineita käytetään usein klorideja sisältävässä betonissa. ”The Technical Specification for the Application of Concrete Admixture” (GB50119-2013) määrää, että teräspalkkien korroosionestovaikutus voidaan taata vain silloin, kun nitriitin ja kloridin moolisuhde on tiettyä osuutta suurempi. Seuraavat tekijät vaikuttavat kriittiseen moolisuhteeseen n()/n(Cl-), kuten kloridi- ja nitriittilajit betonissa, kovettumisolosuhteet ja -aika, korroosioympäristö ja arviointimenetelmät. Liu et al. suorittavat kiihdytetyn teräskorroosiokokeen teräsbetonista, joka sisältää erilaisia määriä kalsiumkloridia ja kalsiumnitriittiä, ja määrittävät n()/n(Cl-):n kriittisen moolisuhteen visuaalisin havainnoin, anodisella polarisaatiolla, puolisolupotentiaaleilla, massahäviöllä ja syöpyneellä alueella. Kuvista 1 ja 2 nähdään, että kun kloridi-ionikonsentraatio on vakio, terästankojen korroosiovaikutus on selvempi n()/n(Cl-):n kasvaessa; mitä suurempi kloridi-ionikonsentraatio betonissa on, sitä vakavampi on teräksen korroosio. Nitriitin estävä vaikutus raudoituksen korroosioon ei ole ilmeinen ja joskus se nopeuttaa makrosolujen korroosiota, kun kriittinen arvo n()/n(Cl-) teräsbetonissa on alle 0,4. Kun molaarinen suhde saavuttaa arvon 0,8, kuopan eroosio kuitenkin periaatteessa poistuu, mutta se ei riitä estämään teräspalkin korroosiota kokonaan; kun n()/n(Cl-):n molaarinen suhde on yli 1,2, teräspalkin korroosio voidaan estää kokonaan.

(a)
(a)

(b)

(c)

(d)

(b)

(b)
(b)
(b)
(b) (c) (a)
(a)
(b)
(c)
(d)

Kuva 2

Mielipiteenä mainittakoon, että Berke et al. esitteli menetelmän, jolla voidaan ennustaa kloridin aiheuttaman korroosion kohonnut kynnysarvo, jota voidaan sitten hyödyntää malleissa, jotka käsittelevät kloridin tunkeutumista betoniin ajan mittaan, jotta voidaan ennustaa käyttöiän pidentämistä kalsiumnitriitin käytön avulla. Ja hän havaitsi, että kalsiumnitriitti ei lisää korroosionopeutta sen jälkeen, kun kloridisuojausarvot on ylitetty, vaan päinvastoin usein alentaa niitä.

4.2. Korroosion esto kloridisuolaeroosiobetonissa

Kun kloridi-ionit tunkeutuvat betoniin jäänpoistosuolan, merituulen, aaltojen jne. takia, nitriitin esisitoutuminen voi myös suojata tehokkaasti terästankoja. Kalsiumnitriittiä sisältävä betoninäyte upotetaan 3-prosenttiseen natriumkloridin vesiliuokseen korkeassa lämpötilassa ja korkeassa ilmankosteudessa (60 °C, 90 %), matalassa lämpötilassa ja matalassa ilmankosteudessa (20 °C, 40 %) kiertävässä ympäristössä. Kuvassa 3 esitetään betonin kloridi-ionikonsentraation ja terästangon potentiaalin mittaustulokset. Kuvan 3 perusteella kalsiumnitriitti voi tehokkaasti hidastaa potentiaalin laskua ja vähentää korroosioastetta. Taulukosta 1 käy ilmi, että mitä enemmän kalsiumnitriittiä on lisätty, sitä suurempi on alkukorroosioon liittyvä NaCl-pitoisuus. Nähdään, että kun kloridisuola tunkeutuu betoniin ulkoisesta ympäristöstä, ennen sisällyttämistä oleva nitriittikorroosionestoaine voi pidentää teräspalkin korroosion alkamisaikaa ja pidentää teräsbetonirakenteen käyttöikää.

Parametri Ca(NO2)2/L/m3 0 10 20 30 Aika/d 70 125 190 235 NaCl konsentraatio/% 0.14 0.26 0.38 0.46

TAULUKKO 1

Alkuainekorroosio NaCl-pitoisuuden suhteen.

Kuva 3

4.3. Korroosio. Korroosion esto karbonatisoidussa betonissa

Karbonatisoituminen voi aiheuttaa teräksen korroosiota betonissa, ja nitriitin sisällyttäminen betoniin voi estää teräksen korroosiota. Wang valitsee natriumnitriitin tutkiakseen systemaattisesti nitriitin korroosionestoaineen vaikutusta betonin ja sementtilaastin karbonatisoitumiskykyyn nopean karbonatisoinnin menetelmällä. Tulokset osoittavat, että NaNO2:n lisääminen voi nopeuttaa hydrataatiotuotteiden muodostumista ja vähentää kapillaarihuokosten huokoisuutta näytteen tiheyden lisäämiseksi ja hyödyttää näytteiden karbonatisoitumiskestävyyden nostamista. Sekoitetun NaNO2-näytteen karbonatisoitumissyvyys on minimissään 1,0 %:n annoksella; betonin karbonatisoitumissyvyys on selvästi suurempi kuin sementtilaastin karbonatisoitumissyvyys NaNO2:n osalta.

Toiseksi tutkimuksessa voidaan havaita, että nitriittiä sisältävän sementtimassan hydrataation jälkeen syntyy uusi hydratoitunut kiteytymisvaihe NO2-AFm, joka on jakautunut tasaisesti. Karbonatisoitumisprosessin aikana NO2-AFm hajoaa uudelleen ja tuottaa nitriitti-ioneja, jotka diffundoituvat karbonatisoitumattomalle alueelle. Tämä johti pitoisuuden pienenemiseen karbonatisoituneella alueella ja pitoisuuden kasvuun karbonatisoitumattomalla alueella.

Kuten kuvasta 4 voidaan nähdä, karbonatisoinnin aikana sementtimassassa tasaisesti jakautuneet nitriitti-ionit diffundoituvat karbonatisoitumattomalle vyöhykkeelle N-alkuaineen kulkeutumisen ja konsentraation vuoksi.

(a) Ennen karbonatisointia

(b) Viikko karbonatisointia

(c) Kaksi viikkoa hiilihapotusta
(c) Kaksi viikkoa hiilihapotusta

(d) Neljä viikkoa hiilihapotusta

(a) Ennen hiilihapotusta
(b) Yksi viikko hiilihapotusta(c) Kaksi viikkoa hiilihapotusta
(c) Kaksi viikkoa hiilihapotusta
(c) Kaksi viikkoa hiilihapotusta
(c) Kaksi viikkoa hiilihapotusta. karbonatisointi
(d) Neljän viikon karbonatisointi

Kuva 4

Lisäksi nitriitti voi tehokkaasti estää karbonatisoinnin aiheuttamaa teräspalkkien korroosiota. Terästanko, jonka halkaisija on 10 mm ja pituus 150 mm, on upotettu 40 mm × 40 mm × 160 mm nitriittiä sisältävään laastiin, joka karbonatisoitui liuoksessa, jonka lämpötila oli 20 °C, suhteellinen kosteus 60 % ja hiilidioksidipitoisuus 10 %, kunnes fenoliftaleiinietanoliliuoksen vahvistettiin karbonatisoituneen täydellisesti korkeassa lämpötilassa ja kiihdyttäneen terästankojen korroosiota kuivissa ja märissä jaksotusolosuhteissa. Tulokset osoittavat, että mitä suurempi pitoisuus laastissa on, sitä parempi on teräspalkin ruosteenestovaikutus. Kun konsentraatio laastissa on noin 1,66 % sementtimassasta, karbonatisoitumisen aiheuttama teräksen korroosio estyy täysin. Kriittinen moolisuhde n()/n(Cl-) kloridin ja karbonatisoitumisen yhteisvaikutuksessa on noin kolminkertainen verrattuna betoniin, joka sisältää vain kloridisuolaa .

4.4. Korroosionesto olemassa olevissa teräsbetonirakenteissa

Uudet teräsbetonirakenteet voivat parantaa ruosteen kestävyyttä lisäämällä tiiviyttä ja sisällyttämällä korroosionestoaineita betonin muotoiluun . Mitä tulee olemassa oleviin teräsbetonirakenteisiin, jotka ovat syöpymässä tai korroosiota aiheuttavassa ympäristössä, yleisesti käytetty menetelmä on käsitellä betonipinnan suojakerros, jossa on suuria halkeamia tai korkea kloridisuolapitoisuus, ja täyttää nitriittikomponentteja sisältävällä laastilla . Ann et al. käsittelivät ruostunutta teräspalkkia adsorbenttia sisältävällä laastilla ja saavuttivat tietyn korroosiota kestävän vaikutuksen. Tämä adsorbentti pystyy adsorboimaan kloridi-ioneja terästankoa ympäröivässä betonissa ja vapauttamaan nitriitti-ioneja. Käsittelyn jälkeen korjauskohdan potentiaali nousee -400mV:stä -450mV:iin noin -200mV:iin (Cu/CuSO4-elektrodi) 29. kuukauden kuluttua käsittelystä, mutta korjaamattomat muut osat tuottavat eriasteista makrosolujen korroosiota. Tämä johtuu siitä, että teräspinnan korroosioympäristö korjauksen jälkeen on erilainen; korjaamaton alue pyrkii muuttumaan vahvistetun magneettipariston anodiksi ja kiihdyttää makropariston korroosiota, jolloin ei saavuteta odotettua vaikutusta. Lisäksi jos edellä mainittua menetelmää käytetään, betonirakenteille, joissa betonin pinta ei ole ruostunut ja laajentunut, aiheutuvat vauriot ovat liian vakavia. Siksi tehokkain menetelmä on toteuttaa tiettyjä toimenpiteitä, joilla muodostetaan teräspalkin ympärille tylppä ympäristö tuhoamatta betonin suojakerrosta, jotta ruostumisen estäminen voidaan saavuttaa. Tällä hetkellä MCI-migraatiotyyppisiä korroosionestoaineita on ilmestynyt kotimaassa ja ulkomailla, tällaisten korroosionestoaineiden pääkomponentit ovat amiineja, estereitä, rasvahappoja, alkoholeja ja muita orgaanisia aineita; niillä on tietyt läpäisevyys- ja haihtumisominaisuudet, ja ne voivat tunkeutua betoniin suojaamaan niitä adsorptiolla ja kalvonmuodostuksella. Tämäntyyppiset korroosionestoaineet ovat yleensä vaarattomia ihmiskeholle, mutta niiden vaikutus ei ole tyydyttävä, lähinnä siksi, että ruosteenestovaikutus ei ole ilmeinen. Lisäksi MCI: n pitkäaikainen tehokkuus, testausmenetelmät jne. ovat myös tulevia tutkimuskysymyksiä, pääasiassa siksi, että tunkeutumissyvyydestä, testi-indikaattoreista, haihtumisesta ja säilytysajasta on vielä joitakin erilaisia käsityksiä. Liang et al. katsoivat, että nitriitillä on parempi diffuusiovaikutus kuin muilla epäorgaanisilla suoloilla, kuten natriumbentsoaatilla, tinakloridilla, kromisuolaboraatilla, molybdaatilla ja fosfaatilla. Erityisesti kalsiumnitriitillä ei ole ainoastaan vahva diffuusiokapasiteetti, vaan sillä ei myöskään ole ilmeisiä haitallisia vaikutuksia betoniin eikä se voi aiheuttaa alkali-aggregaattireaktiota. Meriveden, kloridisuolan tai jäänpoistosuolan ja muiden ulkoisten kloridi-ionien aiheuttamaa betonin korroosiota varten Liu et al., jotka käyttivät Fickin lakia ennustamaan pitoisuusjakaumaa betonissa, käyttivät tiettyä pitoisuutta kalsiumnitriitin vesiliuosta betonipinnalla, ja nitriitti-ionit diffundoituivat betonin ulkopinnalta sisäpuolelle, jotta nitriitti-ionien pitoisuus teräspalkin ympärillä saavuttaisi korroosioneston kriittisen n()/n(Cl-)-molaarisuhteen. Kun betonin pinnalle levitetään 35 %:n suurikonsentraatioista vesipitoista kalsiumnitriittiä 250 g/m2 , 500 g/m2 , 1000 g/m2 ja 1500 g/m2 , nitriitti tunkeutuu betoniin kuuden kuukauden kuluttua, ja ionien osmoottinen konsentraatio on esitetty kuvassa 5, jossa M on mitattu arvo ja T teoreettinen arvo, mikä osoittaa täysin, että nitriitti-ionilla on erinomaiset diffuusio-ominaisuudet. Mitä suurempi kalsiumnitriitin vesiliuoksen konsentraatio on, sitä suurempi on betonin pintapinnoitteen määrä ja sitä suurempi on betonin läpäisevien nitriitti-ionien konsentraatio, mikä voi suojata terästä tehokkaasti. On syytä huomata, että kun korjauksen jälkeen teräspalkin pintaan diffundoituneiden nitriitti-ionien pitoisuus ei ole tasainen, teräspalkin pinnan epätasainen pitoisuus ja anodin ja katodin pinta-alojen suhde vaikuttavat suuresti teräspalkin korroosioon. Tutkimustulokset osoittavat, että mitä suurempi on nitriitti-ionien pitoisuusero betonissa olevan teräksen pinnassa ja mitä suurempi on anodin ja katodin pinta-alan suhde, sitä vakavampi on teräksen korroosio.

Kuva 5

4.5. JOHDANTO. Nitriittikorroosionestoaineen pitkäaikainen korroosionestovaikutus

Betonin kovettumis- ja kovettumisvaiheessa C3A reagoi Cl-:n kanssa, jonka osuus sementin massasta on 0,4 %, muodostaen Friedelin suolan. Samalla osa Cl-:stä osallistuu terästankojen sähkökemialliseen korroosioreaktioon, joka muuttaa huokosliuoksen kloridi-ionien pitoisuutta. Vastaavasti osa Cl-ionista kuluu reaktiossa korroosiotuotteiden kanssa teräspalkkien sähkökemiallisen korroosioprosessin aikana ja osa adsorboituu sementtituotteen pinnalle, jolloin huokosliuoksen pitoisuus muuttuu. Näiden kahden ionin pitoisuuden muutokset vaikuttavat nitriittikorroosionestoaineen korroosionestovaikutukseen. Mitä suurempi on nitriitin pitoisuus, sitä selvempi on korroosionestovaikutus. Kun nitriitin pitoisuus on alhainen, nitriitti kuluu kokonaan kaavan (1) mukaisen reaktion aikana, joten korroosionestovaikutus teräspalkkiin häviää. Siksi on tarpeen selvittää tarkemmin vapaan nitriitti-ionin ja kloridi-ionin pitoisuuden muutoksia betonissa korroosioreaktion aikana. Lisäksi vapaiden kloridi- ja nitriitti-ionien pitoisuudet kloridia ja nitriittiä sisältävässä betonissa muuttuvat suuresti 28 päivän hydrataation aikana ja vakiintuvat myöhemmässä vaiheessa, mikä osoittaa, että niin kauan kuin betoniin sisällytetään riittävä kriittinen n()/n(Cl-) -molaarisuhde, nitriittipitoisuus voi varmistaa teräsbetonin pitkäaikaisen ruosteen estävän vaikutuksen. American Concrete Institute ACI vahvisti myös, että se on pitkäaikainen tehokas toimenpide terästankojen korroosion estämiseksi .

5. Nitriitti-ionikonsentraation havaitsemismenetelmät

5.1. Suora titraus

28 päivän sementtilaastikappale leikataan leikkurilla paloiksi 20 mm:n välein. Kun leikkauspinta on puhdistettu ja pinnalle on ruiskutettu resorsinoli- ja zirkoniumoksidi-ionikehittäjä, kaliumjodidi ja tärkkelysliuoskehittäjä, ionikonsentraatio voidaan arvioida havainnoimalla eri natriumnitriittikonsentraatioiden värimuutosta.

5.2. Tutkimuksen tulokset. Värieron semikvantitatiivinen määritys

28 päivän sementtilaastikappale leikataan leikkurilla paloiksi 20 mm:n välein ja leikattu pinta puhdistetaan ruiskutusnäytteenä. Sekoittamalla 4,4-difenyylimetaanidi-isosyanaatti tolueeniin tilavuussuhteessa 1:10 valmistetaan tasaisesti isosyanaattinäyttöliuos. Näytteen ja näyttönesteen valmistamisen jälkeen isosyanaattinäyttönestettä ruiskutetaan leikatulle näytteelle annoksella 80 g/m2 , näyte kuivataan 2 tunnin ajan ja mitataan sitten värieromittarilla. Verrataan testattavan tuotteen ja näytelevyn välistä värieroa ja tulostetaan kolme sarjaa tietoja kirkkaudesta L, kromaattisuudesta a, kromaattisuudesta b ja värierosta △E.

5.3. Testatun tuotteen ja näytelevyn välinen väriero. Spektrofotometrinen kvantitatiivinen määritys

”Sementin kemiallisen analyysimenetelmän” (GB / T176-2008) mukaan 7 päivän standardoinnin jälkeen sementtimassan laji murskataan teräsmyllyllä, joten aseta pienet palat vakiomalliseen neliösiivilään, jonka reiän halkaisija on 0,6 mm, 0,3 mm ja 0,15 mm, ja sitten jauhe 0,15 mm: n suodatusreiän jälkeen otetaan pois ja kuivataan kuivassa laatikossa. 10 g kutakin sementtimassan kuivajauhetta sijoitetaan 100 ml vettä sisältävään Erlenmeyer-kolviin, ja Erlenmeyer-kolvi asetetaan 60 °C:n vesihauteeseen ja kuumennetaan lasisauvalla 10 minuutin ajan, minkä jälkeen Erlenmeyer-kolvi asetetaan ravistimeen ja sitä ravistetaan 10 minuutin ajan. Sitten 10 ml liuosta, joka on riittävästi lämmitetty ja ravistettu erilleen, uutetaan ja laimennetaan 1000 kertaa, ja kukin laimennettu liuos sijoitetaan koeputkeen määrättyyn merkkiin; lopuksi mittaus suoritetaan spektrofotometrillä.

Nitriitti-ionien massakonsentraatio betonissa voidaan mitata puolikvantitatiivisesti, kvalitatiivisesti ja kvantitatiivisesti suoralla titrauksella, värinäyttämöllä ja spektrofotometrialla, vastaavasti. Li et al. havaitsivat, että spektrofotometrialla mitattu nitriitti-ionien massakonsentraatio on alhaisempi kuin todellinen sekoitettu arvo, vain 30 ~ 60 % todellisesta arvosta. Suora titrausmenetelmä on yksinkertainen, suora ja ilmeinen. Nitriitin pitoisuus betonissa määritetään suoraan havainnoimalla, mutta enemmän vaikuttavia tekijöitä, eikä se voi olla kvantitatiivinen analyysi. Värinäyttömenetelmä on myös kätevämpi käyttää, mutta vain puolikvantitatiivinen analyysi. Spektrofotometrisen kvantitatiivisen analyysin osalta menetelmän herkkyys on liian suuri, joten havaitsemisvirhe on väistämätön. Kaiken kaikkiaan nämä menetelmät tarjoavat teoreettisen perustan tehokkaalle menetelmälle, jolla voidaan arvioida nitriitti-ionien pitoisuutta betonissa.

6. Nitriittikorroosionestoaineen ympäristöongelmat

Nitriittikorroosionestoaine on varhaisin, käytetyin ja tehokkain teräksen korroosionestoaine. Tällä hetkellä Kiinassa on kuitenkin joitakin ympäristöhuolia. Itse asiassa nitriitillä ei ole ihon läpäisevyyttä eikä haihtuvuutta, ja nitriittimyrkytys voi tapahtua vain nieltynä. Teollisuustuotteena sen tuotanto ja käyttö eivät liity elintarvikkeisiin. Niin kauan kuin kaikissa yhteyksissä toteutetaan tarvittavat suojatoimenpiteet, myrkytyksen todennäköisyys ihmiskehossa on hyvin pieni. Nitriittiä on käytetty teräspalkkien korroosionestoaineena yli 60 vuoden ajan, mutta nitriittikorroosionestoaineen aiheuttamasta myrkytyksestä ei ole raportoitu. Tutkimukset ovat osoittaneet, että nitriittiä sisältävän betonin liukenemisaste 10 kuukauden liotuksen jälkeen on vain 0,0041 %. Se totesi, mikä koskee soveltamista ei vaikuta ympäristön korroosionestoainetta nitriittiä teräsbetonirakenteessa .

7. Johtopäätökset

Nitriitti on pitkäaikainen tehokas teräspalkin korroosionestoaine. Riippumatta siitä, onko kyseessä karbonaatio vai kloridisuola, nitriitin korroosionestovaikutus tavallisessa teräspalkissa on ilmeisin. Kohtuullinen korroosionestomenetelmä olisi valittava korroosioympäristön ja teknisten ominaisuuksien mukaan.

Mitä suurempi nitriittipitoisuus betonissa on, sitä tehokkaampi on teräksen korroosion esto. Suoran titrauksen, värinäytön ja spektrofotometrian menetelmillä voidaan tehokkaasti mitata nitriitti-ionien massapitoisuutta betonissa.

Mitä suurempi nitriitti-ionien konsentraatioero betonissa olevan teräksen pinnalla on, mitä suurempi on anodin ja katodin pinta-alan suhde, sitä voimakkaampi on korroosio. Nitriitin myrkyllisyyden vuoksi sitä tulisi rajoittaa jossain määrin joissakin erityishankkeissa.”

Interressiristiriidat

Tekijät ilmoittavat, että tämän artikkelin julkaisemiseen ei liity eturistiriitoja.

Kiitokset

Tätä työtä ovat tukeneet Kiinan kansallinen luonnontieteellinen säätiö (51778302, 51808300, 51878360), K.C. Wong Magna Fund Ningbon yliopistossa ja Ningbon luonnontieteellinen säätiö .

.